¡Imagínate ganar la lotería de la mala suerte con un rayo! Sí, eso es lo que sucedería si tú o tu propiedad es elegida para ser alcanzado por un rayo en medio de una tormenta eléctrica. En probabilidad, es como si te hubieras ganado el premio gordo del baloto para la ciudad de Bogotá o 1 en 15′401.568, ahora, si nos trasladamos de ciudad a Cáceres Antioquia el municipio donde más rayos caen en Colombia según un articulo del Tiempo, aquí seria el equivalente de jugarse el chance de 1 de 10.000 participantes. En este artículo haremos una breve introducción sobre la evaluación del riesgo y se hará una comparación entre el costo de un sistema de protección contra rayos y la evaluación económica de las perdidas.
¿Qué es el riesgo de descarga atmosférica?
Es la probabilidad anual de recibir el impacto de una descarga atmosférica y también cuantifica el riesgo de perder bienes materiales o perdida del servicio, en consecuencia la NTC 4552 aborda una metodológica que permite el cálculo de este, en consecuencia se pregunta lo siguiente:
- Tipo de estructura según la función y/o el contenido (Hospital, casa, edificación rural, etc)
- Dimensiones de la estructura
- Nivel ceraunico o días de tormenta.
- Efectos dependiendo del lugar o la forma del impacto del rayo.
- Impacto a la estructura.
- S2 Impacto cerca de la estructura.
- S3 Impacto al servicio entrando a la estructura.
- S4 Impacto cerca al servicio entrando a la estructura.
Para más detalle puedes consultar lo escrito en este articulo, como hacer el análisis del riesgo de una descarga atmosférica.
¿Costos de no tener un SIPRA (Sistema Integral de Protección contra Rayos?
Los rayos pueden causar estragos en los sistemas eléctricos y en los seres vivos, ya sea que impacten directamente en un sistema fotovoltaico, en la red de distribución o en un costado o cubierta de una edificación. Incluso si caen a decenas de metros de distancia, pueden inducir pequeñas sobretensiones que pueden dañar los equipos y terminar con la vida de una persona o animal. Por lo tanto, es esencial contar con un sistema integral de protección contra rayos que aborde cada uno de estos escenarios. Esto implica el uso de sistemas de protección externos, que protegen de impactos directos tipo rayo conocidos como los pararrayos, y sistemas de protección internos, como los DPS (descargadores de sobretensión) que protegen los equipos eléctricos y electrónicos. La falta de estos sistemas puede resultar en casos costosos de equipos dañados. Por ejemplo, en un pozo de extracción petrolera, la falta de un SIPRA (Sistema de Protección Contra Rayos) podría significar pagar con creces el costo de uno o varios días de parada de producción debido a un rayo que cayó cerca de la subestación que alimenta al pozo con energía eléctrica. Así que no escatimes en medidas de protección contra rayos, ¡porque un rayo nunca avisa cuándo va a caer!
¿Cuánto cuesta un pararrayos?
Para entender mejor los costos asociados, es necesario describir brevemente los tres subsistemas que conforman un sistema de protección integral contra rayos.
Costo de un sistema de protección interno o SPI:
Este sistema está conformado por un sistema de descargadores de sobretensión o DPS, bobinas de desacople, diodos Zener, descargadores de sobretensión por dispersión, descargadores de arco en gases, etc. que tienen como función recortar las sobretensiones producidas por rayos en las redes internas y equipos electrónicos que conforman la instalación, hay que tener en cuenta que existen diferentes familias de DPS, tenemos dispositivos que protegen en AC, en DC e incluso existen unos que se conectan en cables coaxiales y terminales de RJ45. En conclusión, ¿Cuánto vale un SPI?, el costo depende del número de tableros y equipos a proteger, la mejor alternativa es hacer la coordinación de aislamiento basado en la metodología de la IEC 61643-12, la cual se puede complementar con el software de simulación ATP Draw, se realiza la coordinación de aislamiento de cada uno de los equipos electrónicos sensibles que se necesiten, simulando acoples capacitivos e inductivos en las redes de alimentación y de datos de estos dispositivos. En la figura 1 tenemos un pequeño ejemplo de los elementos mencionados anteriormente, mostrando descargadores de sobretensión en media tensión, por arco, para redes en baja y en cables de datos.
Costo del sistema de puesta a tierra o SPT para un pararrayos
El sistema de puesta a tierra es la parte que permite disipar de forma segura la energía del rayo, en consecuencia, es de vital importancia que este cumpla los menos de 10 Ohms que exige la norma, además, debe estar correctamente señalizado y aislado con el fin de proteger la vida de las personas ante tensiones de paso y de contacto, para hacer un adecuado diseño se requiere medir la resistividad del terreno. Con respecto a las tensiones de paso y de contacto, se utiliza el software de COMSOL para seleccionar el aislamiento (cemento, grava, polietileno y reticulado en bajantes) necesario para proteger la vida de personas y animales que estén cerca al SPT durante el impacto de un rayo. En conclusión, los costos asociados al sistema de puesta a tierra pueden variar considerablemente dependiendo de cuantos centímetros de concreto aislante se necesiten, el número de varillas y contrapesos horizontales usados, etc., todo esto se debe hacer basado en la metodología de la IEEE 80, pregúntale a nuestros ingenieros solo llámanos al 3158025926 sin ningún costo.
Costo de un sistema de protección externa o SPE
El sistema de protección externo, de captación o cebador, es la parte que se encarga de atraer los rayos y se ubica en la parte superior de las estructuras a proteger, se conforma de anillos equipotenciales, puntas captadoras, bajantes, y soportes para el alambrón, así como accesorios de sujeción y soldaduras exotérmicas. la separación entre puntas captadoras como el tamaño de las mallas dependen del nivel de riesgo, por ejemplo, para el nivel de SPE más pequeño que es el clase IV, se usa una esfera rodante de 55m, lo cual garantiza la protección de rayos con corrientes superiores a 13.77kA lo cual cubre la estructura ante el 88% de los posibles impactos, pero para el nivel mayor de protección clase I, se usa una esfera de 35m, lo cual protege a la estructura de rayos mayores del 6.87kA. lo cual cubre la estructura ante el 95% de los impactos. En conclusión, el costo de un SPE depende en gran medida de la geometría del edificio y de la cubierta, llámanos y cotiza tu diseño, de tu sistema de apantallamiento.
NOTA: Los valores suministrados por esta calculadora son de tipo ilustrativo, el precio depende de un análisis exhaustivo del sistema eléctrico, podría variar el precio y el riesgo hasta en un 25%
La anterior es solo una aproximación, para saber en detalle el valor de la instalación del sistema de protección contra rayos, se debe tener las cantidades para estimar el costo con base en los precios unitarios, en consecuencia, si tienes más idea, revisa nuestra calculadora de puntos y agrega puntas, suma o resta metros de alambrón o dimensiona las cantidades instaladas necesarias para la puesta a tierra
NOTA: Los valores suministrados por esta calculadora son de tipo ilustrativo para tener una aproximación llama sin costo y habla con nuestro equipo de ingenieros e ingenieras o escríbenos al WhatsApp
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Andrés Rico, Gerente General.